有效探究保駕，小學科學實驗揚帆起航

趙杰

【摘要】本文從“教師的鼓勵引導、演示實驗的操作、合作性實驗的設計以及教師在實驗中的有效指導”這四方面入手，讓學生在動手實驗中充分地經(jīng)歷有效探究，讓有效探究成為科學實驗成功的強大助力，使學生能夠真正體驗到實驗帶來的樂趣與成就感，養(yǎng)成勤于思考、樂于探究的科學習慣。

【關鍵詞】有效探究 科學實驗

【中圖分類號】G623.9 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）22-0174-02

圍繞主題的探究教學，關注事物間的內(nèi)在聯(lián)系，有利于加強訓練遷移，強調(diào)與實際生活的聯(lián)系而有利于培養(yǎng)學生的批判性思維和創(chuàng)新精神。以下是本人從教小學科學幾年來總結的一些經(jīng)驗：

一、注重啟發(fā)鼓勵，克服實驗失敗陰影

新課程標準下的小學科學內(nèi)容，增加了大量的學生實驗，可見實驗對于科學的重要性。很多學生對實驗有著畏懼心理，產(chǎn)生心理陰影，這些現(xiàn)象足可反映學生對實驗探究能力的不足，使探究活動失去其真正實效。因此，對學生啟發(fā)鼓勵是十分必要的。

1、以先進科學家事跡啟發(fā)學生。在教學中，我經(jīng)常會用一些科學家的事跡來啟發(fā)學生，尤其是個別學生實驗失敗的時候。比如偉大的發(fā)明家愛迪生，他為了發(fā)明電池做實驗，雖失敗25000多次，但他始終充滿必勝的信心，終獲成功。學生對這些偉大人物的事跡非常感興趣，通過這些事例，學生自然而然地就會對科學實驗產(chǎn)生濃厚的興趣并充滿著向往，即使實驗失敗了也不氣餒。

2、以鼓勵性的評價激勵學生。與教學相結合的評價往往能幫助教師更好地了解學生，提升學生。在科學課上，作為引導者的我們，必須要學會善于運用激勵性的語言來評價學生。如：“你的想法很獨特，很有想象力！”“你的實驗設計很有新意，非常可貴！”當他操作錯誤的時候，我們可以說：“看來你對這個實驗的操作方法還有點生疏，希望你回去之后能好好地練習！”

二、注重“下水實驗”，發(fā)揮演示實驗的無限魅力

通過教師的演示實驗，學生耳濡目染，將教師的實驗操作過程、方法謹記于心，時間長了自然而然能養(yǎng)成良好的實驗習慣。

1、準備充分，事半功倍。以六年級下冊《化學變化伴隨的現(xiàn)象》為例。首先，教師要準備好實驗所需的儀器和材料，無水硫酸銅、鐵釘、鑷子等。其次，教師必須進行下水實驗，對實驗中可能出現(xiàn)的問題進行充分的預設。我在實驗時，發(fā)現(xiàn)反應之后的硫酸銅溶液顏色沒有明顯的變化，查閱資料發(fā)現(xiàn)，原因是硫酸銅溶液濃度太低。于是我配置了濃度較高的硫酸銅溶液給學生實驗，達到了預期的效果。

2、師生合作，效率倍增。教師在演示實驗時，不能光顧著自己做，可以師生合作一起來完成，結束后放手讓學生分小組分析討論，將學生的積極性調(diào)動起來。如在教學《100毫升水中能溶解多少克食鹽》時，我在演示過程中需要用天平稱食鹽，又要用玻璃棒攪拌溶液，此時我將攪拌的任務獎勵給上課認真的學生，這樣既節(jié)省了時間，又讓學生興趣高漲，為了上臺表現(xiàn)而更加地認真聽課，提高了效率。

3、演示規(guī)范，效能顯著。作為科學教師，演示實驗過程中一定要操作規(guī)范，不然會導致學生形成錯誤的實驗習慣。有一次我在教學《不同物質在水中的溶解能力》時，用玻璃棒攪拌加快溶解，攪拌時經(jīng)常碰到燒杯壁，學生看在眼里記在心里，輪到他們操作的時候也出現(xiàn)同樣的情況，當我指出錯誤的時候他們就說我也這樣，此時真是有口難辯。此外還有酒精燈的點燃、熄滅方法等。

4、指導適宜，效果倍增。在演示實驗中，教師一定要起到良好的指導作用。教師應首先引導學生利用合適的觀察方法，有角度、有目的的觀察，結束后放手讓學生分小組分析討論。否則，學生就會漫無目的地去觀察，以至于把握不住重點，使演示實驗失去應有的效果。

三、設計合作性實驗，培養(yǎng)優(yōu)良的合作意識

科學實驗教學倡導合作性學習方式，不管是設計還是操作，都需要合作來完成?？梢哉f，合作是實驗操作的主陣地。而且通過合作，學生的能力可以得到互補。這樣大大地提高了教學效率，又讓學生真正體會到合作的意義。

1、巧鑒小組成員想法

不管是課堂上的小組合作還是課外的如小課題研究、課外實驗等，在完成實驗的過程中，學生分工合作，互幫互助，在互動中促進了交流，在交流中學會了合作。

互動式實驗設計1：：《做個太陽能熱水器》（五上第一單元）

要求：利用身邊的材料，設計制作一個簡易的太陽能熱水器。能夠裝水200毫升，能夠盡可能地在15分鐘內(nèi)，使熱水器中水的溫度升上去。

2、靈活借用家庭資源

在教學《做一個生態(tài)瓶》時，我設計了這樣的實驗：在家長的幫助下，合作完成制作一個生態(tài)瓶，并進行管理。每天觀察記錄生態(tài)瓶里的水、植物與動物的情況。寫出觀察報告，看哪一個家庭合作的最好。這是一個有趣且有意義的活動，考慮到安全問題，我要求學生與家長合作完成。

四、發(fā)揮教師指導的助力作用，實現(xiàn)科學實驗的高效發(fā)展

在小組合作中，教師的指導作用也要發(fā)揮好，不過，想要發(fā)揮得恰到好處，卻是很難的。我認為可以從以下方面來進行：

1、教師的備課要做到“未卜先知，胸有成竹”

教師在備好課的前提下，可以將研究主題交給學生，讓學生自己去設計實驗。這樣的好處是，當學生在設計與操作過程中出現(xiàn)問題可以及時指出來。實驗中，任何不可預見的情況都會發(fā)生，教師要做好充分的準備，及時地抓住這些轉瞬即逝的機會，發(fā)揮教學機智，充分利用生成性的資源，促進學生的發(fā)展。

2、教師的提問要做到“恰到好處，發(fā)人深思”

學生操作實驗時，教師要時刻關注學生的一舉一動，積極的發(fā)現(xiàn)問題、創(chuàng)造問題。那么應該如何提問呢？

（1）在探究過程中遇到了哪些困難？

（2）在探究過程中出現(xiàn)哪些不規(guī)范的操作方式？

（3）在探究過程中有沒有用新奇的想法來解決問題？改正問題？

（4）小組間成員的合作情況如何？

（5）針對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，你能得出什么結論？

如果教師每次都能仔細關注這些問題，并積極地進行指導改進，對今后的教學工作可是一筆不小的財富，學生更是會受益匪淺。

3、教師的幫助要做到“合情合理，點到即止”

實驗結束后，教師應該指導學生進行匯報和總結，尤其是探究過程中遇到的種種情況，更應該適時的拿出來與學生探討，讓學生自己找優(yōu)點找缺點，并優(yōu)化實驗方法，如此，才能幫助他們了解在科學探究過程中的得失，以不斷提高自己的科學探究的能力。

探究的過程總不可避免的伴隨著失敗和意外，即使是科學家也是充滿了挫折，何況是小學生。從這一點來說，我們應該允許學生犯錯，更應該學會將錯誤轉化為促進學生發(fā)展的素材。作為教書育人的教學工作者應該以最合適的方式引導，讓學生在動手實驗中充分地經(jīng)歷有效探究，讓有效探究為科學實驗保駕護航，成為科學實驗成功的強大助力，使學生能夠真正體驗到實驗帶來的樂趣與成就感，養(yǎng)成勤于思考、樂于探究的好習慣。

參考文獻：

[1]教育部《義務教育小學科學新課程標準（2011版）

[2] 黃孟《淺議“小學科學實驗教學”》2008年第1期

[3]何美惠 《小學科學實驗教學有效性的策略探究》 2011

[4]周敏麗 《小學科學實驗教學有效性方法探微》-《當代教育論壇：教學研究》2011

[5]馬洪偉 《例談如何進行小學科學實驗探究教學設計》-《教學儀器與實驗》2009

構造函數(shù)模型在高中數(shù)學解題中的應用

趙彥博

（北京市第二中學（通州校區(qū)） 北京 101100）

【中圖分類號】G4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）22-0175-02

最近在高二的導數(shù)教學中頗有感受，用導數(shù)證明不等式本質是最值問題，但實現(xiàn)的主手段是構造輔助函數(shù)，其實構造函數(shù)模型，或具有幾何意義的數(shù)學模型解決問題是非常有跳躍性思維的數(shù)形結合能力。

下面不妨看一個非常有年代感的問題：比較20162017與20172016大小。初一看這個題目可能會聯(lián)想借助指數(shù)函數(shù)或冪函數(shù)的單調(diào)性解決問題，但不具有可操作性。由于是數(shù)字型的大小比較問題還有可能會聯(lián)想做差，作比，甚至于繁瑣的二項式定理。但這些想法中即使可能有解決問題的辦法也不能算是好的解決策略。不難發(fā)現(xiàn)，本題本質是比較 和 兩者大小，是與正整數(shù)n有關的證明，也許還會聯(lián)想到數(shù)學歸納法的應用，雖然已經(jīng)很本質化了，但也缺乏數(shù)學的美感與巧妙。

我們可以從下面的幾個模擬，高考題中尋求一些思路。這是2010年北京的一道模擬題，

例.已知函數(shù) 是定義在R上的奇函數(shù)，且當 時不等式 成立，若 ， ， .則 的大小關系是（ ）

A. B. C. D.

分析：由a，b，c的形式很容易聯(lián)想到只需構造函數(shù)模型 ，其導函數(shù)即是 ，由條件 是定義在R上的奇函數(shù)，且當 時不等式 ，已知 是R上的減函數(shù)，故選B項。本題可以看到構造函數(shù)模型，有助于抽象函數(shù)的認識，有效的建立起條件和結論間的聯(lián)系。下面這道2005年的全國考題，把函數(shù)模型的作用體現(xiàn)的更直觀。例：若a=2，b=3，c=5，則（ ）

A.a

分析：這道高考題可能也有一些學生會聯(lián)想更常見的構造斜率公式模型，觀察 上一點（x，lnx）與（0，0）連線斜率，當然相切時斜率最大，也可以解決該題，但由于a，b，c的形式一致，很易引發(fā)學生考慮構造函數(shù)f（x）=x（ln x）利用函數(shù)單調(diào)性解題。對該函數(shù)求導則有f′（x）=x2（1-ln x），∴00，f（x）單調(diào)遞增；x>e時，f′（x）<0，f（x）單調(diào)遞減.而f（2）無法比較轉為a=2（ln 2）=4（ln 4），所以有b>a>c故選C項。

可能這道2005年的全國考題還不能讓我們?nèi)娲蜷_思路，但下面這道不等式的證明必定能直擊本質，讓我們對 與 大小比較有全新的認識。更會對函數(shù)模型的作用有更深的體會。例.若

證明：原題等價于

說明：此題構造的方式不是直接作差或作商，而是根據(jù)題目的特點先用分離變量的方式將兩個變量分別變形到式子的兩邊再構造函數(shù)。

下面我們重新審視一下剛才的問題。比較 與 大小。我們可以對兩個數(shù)同時取對數(shù)，即比較 和 大小，即比較 和 大小，兩數(shù)同時除以 ，即比較 與 的大小關系，這又回歸到常考的經(jīng)典的函數(shù)模型f（x）= 函數(shù)單調(diào)性問題上。由上道證明可知，當x>e時，函數(shù)f（x）= 單調(diào)遞減，所以 > ，即有 > 。

其實在北京的模擬題中也體現(xiàn)了諸多的構造函數(shù)模型的想法，只不過試題設計的比較淺顯，也容易聯(lián)想。下題節(jié)選自北京模擬，例：已知函數(shù) .若對任意 ， ，且 恒成立，求a的取值范圍.

解： 考慮構造函數(shù) ，則 ，只要 在 上單調(diào)遞增即可. 而 ，

當 時， ，此時 在 單調(diào)遞增；

當 時，只需 在 恒成立，因為 ，只要 ，

則需要 ，對于函數(shù) ，過定點 ，對稱軸 ，

只需 ，即 . 綜上可得 .

函數(shù)是高中數(shù)學的主線，有許多常見的函數(shù)是我們學習的重點，導數(shù)在研究函數(shù)作用上也是十分重要的工具，一般考題的設計面向學生，不會天馬行空，最終必會落到一些核心知識點與核心能力上，函數(shù)即是核心知識，構造函數(shù)模型即是一種核心能力和重要數(shù)學素養(yǎng)，在今后的學習和教學中應重視思維上的滲透和培養(yǎng)。